DE1918538A1

DE1918538A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen Einstellen der Stellung einer teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen Plattform

Info

Publication number: DE1918538A1
Application number: DE19691918538
Authority: DE
Inventors: Georges Monnereau
Original assignee: Compagnie Generale dAutomatisme SA
Current assignee: Compagnie Generale dAutomatisme SA
Priority date: 1968-04-12
Filing date: 1969-04-11
Publication date: 1969-10-30
Also published as: US3548602A; LU58376A1; BE730936A; ES365949A1; GB1250098A; NL6905190A; FR1583505A

Description

PATENTANWÄLTE 191 O O do DIPL..INC. H. LEINWEBER bipl-ing. H. ZIMMERMANN

MUiKh«n2,Rotental7, 2.Autg.

T.i.-Adr. UlnpatMOKliMi T.i.fon (Uli) MIM»

Unter ZetdiM·

Z/¥e/Lo

COMPAGNIE GENERALE D»AUTOMATISME, Paris

(Frankreich)

Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Stellung einer teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen

Plattform

Die Erfindung bezieht sich auf eine teilweise unter dem Wasserspiegel befindliche Plattform mit mindestens einer hohlen, zylindrischen Trageinheit, insbesondere einer auf Seegang ansprechenden Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Stellung derartiger Bauteile.

Bekanntlich werden derartige Bauteile sowohl als Beobachtungsbasen als auch als Plattformen für Hochsee-Erdölbohrungen verwendet.

Natürlich müssen derartige Plattformen, um den an sie gestellten Anforderungen zu entsprechen, gegenüber Seegang stabil sein. Aus dem französischen Patent 1 510 937 ist es

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bekannt, daß bei den schwimmenden Hochsee-Plattformen ein scheibenförmiges Element, das alle vertikalen Bauteile umgibt und sich entsprechend tief unter dem Wasserspiegel befindet, die Einwirkung des Seegangs aufhebt. .. ..

Weiterhin braucht bei den in der Nähe der Küsten angeordneten Plattformen nur auf dem Meeresboden das untere Ende eines zylindrischen Bauteils durch Kugelgelenkbefestigung verankert zu werden, um die auf die zylindrische Bauteileinheit montierte Plattform zu stabilisieren.

Die Plattformen sind jedoch nicht nur der störenden Einwirkung des Seegangs ausgesetzt, sondern auch dem Wind und Meeresströmungen.

Bei den schwimmenden Plattformen wirkt sich das durch eine Abtrift der Plattformeinheit aus, deren Lage dann nicht mehr stabil ist,.Bei den längs der Küsten verankerten Platt- . formen wird das zylindrische Bauteil durch ein Moment beauf-,,_

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schlagt, dadurch um seine Kugelgelenkbefestigung in Drehung.,^, versetzt und beginnt beiderseits einer in bezug auf die VertiU ! kale geneigte Mittelstellung zu schwanken.

Ziel der Erfindung ist es, sowohl die Abtrift der schwimmenden Plattformen als auch die Schrägstellung in bezug j auf die Vertikale der auf dem Meeresboden verankerten zylindri-. sehen Bauteile auszuschalten.

Versuche im Wellenbassin haben gezeigt, daß der Seegang : das schrägstehende scheibenförmige Element mit einer Kraft beaufschlagt, die sich der auf der Strömung beruhenden Abtrift entgegensetzt. Um diese Abtrift aufzuheben, brauchen nur die

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Parameter des scheibenförmigen Elements bestimmt zu werden: seine Auslegung, sein Neigungswinkel und die Eintauchtiefe.

Versuche zeigten, daß ein zylindrisches Modell mit Kugelgelenkverankerung auf dem Bassinboden, das unter der Wirkung der Strömung geneigt war und um diese Mittelstellung eine Schwingbewegung ausführte, wieder in die Vertikale gebracht wurde und mit verringerter Amplitude schwankte, wenn das Modell von einem entsprechend schräggestellten, scheibenförmigen Element umgeben war, das sich geringfügig unter dem Wasserspiegel befand.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum säbsttätigen Einstellen der Stellung einer teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen Plattform, die auf mindestens einen teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen Träger in Form eines Hohlzylinders mit vertikaler Achse aufgebracht ist, dessen Länge wesentlich größer ist als sein Durchmesser, zeichnet sich insbesondere dadurch aus, laß ein auf der Achse des zylindrischen Trägers zentriertes scheibenförmiges Element entsprechend der Richtung des Seegangs beliebig schrägstellbar ist und sich geringfügig unter dem Meeresspiegel befindet.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 eine Horizontalprojektion einer auf einen verti-, _, zylindrischen ,-,-,,

kaien/Bauteil aufgebrachten schräggestellten Scheibe,

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Fig. 2 und 3 Teilaufrisse eines vertikalen Bauteils mit einer beliebig schrägstellbaren Scheibe in zwei zueinander senkrechten Richtungen,

Fig. 4 schematisch einen Aufriß einer von einem einzigen vertikalen Bauteil getragenen Plattform mit schematischer Darstellung einer schräggestellten Scheibe, und

Fig. 5 schematische Darstellungen von auf dem Boden verankerten und durch die Strömung schräggestellten Bauteilen sowie deren Rückführung in die Vertikale mit Hilfe einer entsprechend schräggestellten Scheibe.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine ebene, schräggestellte Scheibe 1, die mittels einer Kardanaufhängung durch einen Ring 2 auf einem hohlen zylindrischen Bauteil 3 mit einer vertikalen Achse 9 befestigt ist. Die Scheibe 1 hat eine mittige Öffnung 4, durch die sie aufgrund ihrer Kardanaufhängung frei ausrichtbar ist. Die Scheibe 1 ist in bezug auf den Ring 2 um eine Achse 5 drehbar, die zwei Zapfen 6 gemeinsam ist, die am Ring befestigt sind und auf denen sie montiert ist. Andererseits ist der Ring 2 um zwei andere Zapfen 7 drehbar, die auf dem zylindrischen Bauteil 3 befestigt sind und eine senkrecht zur Achse 5 verlaufende Achse 8 bestimmen, wobei sich die beiden Achsen auf der Symmetrieachse 9 des vertikalen Bauteils schneiden.

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Fig. 4 zeigt eine schwimmende Plattform die durch eine ' Arbeitsetage 10 schematisch dargestellt ist, die auf einen einzigen vertikalen zylindrischen Bauteil 11 aufgebracht ist, ' Der Bauteil 11 ist durch eine hohle dem Seegang entgegenwirkende Scheibe 12 stabilisiert, die mit. dem zylindrischen Bau- ; teil 11 durch einen als Maschinenraum dienenden Raum 13 verbunden ist. Ständer 14 tragen zum Halt der Plattform bei und unterhalb der Scheibe 12 befestigte Ständer 15 tragen ein Gegengewicht 16, das zum Absenken des Schwerpunkts der Plattform dient.

Die erfindungsgemäße schräggestellte Scheibe ist bei angedeutet, durch eine Kardanaufhängung auf den zylindrischen ! Bauteil 11 mittels eines Rings 18 aufgebracht, taucht im Be- ; reich des mittleren Meeresspiegels 19 ein und ist sinusförmigen Wellen 20 unterworfen.

Die schräggestellte Scheibe spricht auf den Seegang an und nimmt einen Teil seiner Energie auf, um diese Wellen entweder zu verlagern, falls keine Strömung vorhanden ist, oder um der Verlagerung bei Abtrift entgegenzuwirken.

Wirkt der Seegang in Richtung des Pfeils 21 ein, nimmt er die Plattform durch Einwirkung auf die Scheibe 17 in Richtung des Doppelpfeils 22 mit.

Wirkt der Seegang in Richtung des punktiert gezeichneten Pfeils 23 ein, wird die noch immer die gleiche Schrägstellung aufweisende Scheibe 17 der Gegenwirkung des Seegangs unterworfen und die schwimmende Plattform wird in Richtung des

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punktiert gezeichneten Doppelpfeils 24 gedrückt,, Ungeachtet der Richtung des Seegangs hängt folglich die Richtung, in der die Plattform mitgenommen wird, von der Schrägst ellung der Scheibe 17 ab. ■ . . _: .""V

Auf der Zeichnung ist die geneigte, schräggestellte Scheibe 17 eine runde Scheibe mit elliptischer Projektion auf die gesamte Ebene, die einen Winkel mit ihrer eigenen Ebene einschließt. Modellversuche haben jedoch gezeigt, daß die Wir-kung des Seegangs verstärkt werden kann, wenn die Auslegungen entsprechend der Schrägstellung, d.h. also entsprechend dem . größten Gefälle, vergrößert werden. So ist beispielsweise eine Scheibe mit einem Querschnitt in Form einer Ellipse verwendbar, deren kleine Achse horizontal bleibt und deren große Achse entsprechend dem größten Gefälle ausgerichtet wird. Anstelle einer Ellipse kann die Scheibe 17 auch das Profil eines Rechtecks aufweisen, dessen größte Seite längs des Gefälles verläuft. In jedem Fall muß der Mittelpunkt des jeweiligen Profils, um den die Scheibe 17 aufgrund ihrer kardanisehen Aufhängung verschwenkbar ist, auf der Symmetrieachse 25 des zylindrischen Bauteils 11 der schwimmenden Plattform liegen, um jede asymmetrische Rückwirkung des Seegangs zu vermeiden.

Fig. 5 zeigt einen zylindrischen Bauteil 2o, der auf dem Meeresboden 27 mittels einer Kugelgelenkbefestigung 28 verankert ist und so lange seine vertikale Stellung beibehält, wie keine Störung auftritt.

Das gleiche Bauteil, das durch störende Einflüsse aus seiner Vertikalstellung verschwenkt wird, ist bei 29 und 30. punktiert dargestellt.

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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Elementes kann das schräggestellte Bauteil durch Einwirkung des Seegangs auf das entsprechend angeordnete Element wieder in die Vertikale zurückgestellt werden. Wirkt der Seegang in Richtung des Pfeils 31 ein, so wird das scheibenförmige Element gemäß Linie 32 schräggestellt und ermöglicht somit eine Rückstellung des Bauteils aus der Schrägstellung 29 in die Vertikalstellung

Desgleichen wird der in Schrägstellung befindliche Bauteil 30 wieder in seine Vertikalstellung 26 gebracht, wenn - bei Einwirkung des Seegangs in Richtung des punktierten Pfeils 33 - das scheibenförmige Element in seine punktiert gezeichnete Schrägstellung 34 gebracht wird. Soll die Senkrechte zur Ebene des scheibenförmigen Elements in Richtung auf die Wasseroberfläche mit dem mittleren Meeresspiegel 19 ausgerichtet werden, hat nämlich der das Element tragende zylindrische _; Bauteil das Bestreben, sich in Sichtung der Horizontalprojektion der ausgerichteten Senkrechten zu Tersteilen. Außerdem sind die Schwingungsbewegungen des in die Vertikale rückgeführten Bauteils in bezug auf die Schwingungsbewegungen in der Schrägstellung gemildert.

Die lage des scheibenförmigen Elements 1 kann natürlich auf jede bekannte, nicht näher veranschaulichte Weise von Hand oder automatisch eingestellt werden.

Die Erfindung betrifft nicht nur die beschriebenen, sondern alle teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen Bauteile, die mindestens einen hohlen zylindrischen Träger mit vertikaler Achse aufweisen.

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Claims

Patentansprüche:

1.!Vorrichtung zum selbsttätigen Einstellen der Stellung einer teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen Plattform, die auf mindestens einen teilweise unter dem Wasserspiegel befindlichen Träger in Form eines Hohlzylinders mit vertikaler Achse aufgebracht ist, dessen Länge wesentlich größer ist als sein Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Achse (9) des zylindrischen Trägers (3) zentriertes scheibenförmiges Element (1) entsprechend der Richtung des Seegangs beliebig schrägstellbar ist und sich geringfügig unter dem Meeresspiegel befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schrägstellbare scheibenförmige Element (1) mittels einer · Kardanaufhängung um seinen Mittelpunkt verschwenkbar ist.

3. Vorrichtung nach Anbruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß " die Kardanaufhängung einen zwischengesetzten Ring (2) einschließt, : der auf der Achse (9) des vertikalen zylindrischen Bauteils (3) , zentriert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sch%stellbare scheibenförmige Element (1) rund ist und im Mittelteil eine Öffnung (4) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Achse (9) des zylindrischen vertikalen Bauteils zentrierte, schrägstellbare scheibenförmige Element (1) entspre-

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chend seinem größten Gefälle einen zunehmenden Durohmesser hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das schrägstellbare scheibenförmige Element (1) die Form einer Ellipse hat, deren große Achse entsprechend dem größten Gefalle ausgerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schrägstellbare scheibenförmige Element (1) die Form eines Hechtecks hat, dessen große Seite entsprechend dem größten Gefalle ausgerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anbringung an jedem vertSslen Bauteil einer teilweise unter dem

! Meeresspiegel liegenden schwimmenden Plattform zur Beeinflussung

! von deren Stellung.
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9. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anbringung an einer teilweise unter dem Meeresspiegel liegenden Plattform, die mit ihrem vertikalen Bauteil am Meeresboden verankert ist, um die Vertikalausrichtung des Bauteils zu gewährleisten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit automatischer Steuerung versehen ist.

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